第一章钻井地质

1第一章钻井地质油气是一种化石燃料矿产，是在漫长的地质历史时期内由有机质堆积、埋藏、演化而形成。石油和天然气是流动的物质，现在我们发现的油气田并不一定就是这些矿床生成的位置。因此，对石油地质工作者来说：一方面要求采用地质、地球物理和地球化学勘探的综合技术来摸索和探寻地下油气藏的可能位置和埋藏深度；另一方面必须应用钻井的工艺技术，通过钻井取得直接及间接的资料来发现油气藏。在经过评价性钻探之后，了解油气藏的地质构造、油气藏类型、油气层的物理性质、地下流体（油、气、水）的性质及分布、油层驱动能量及石油和天然气储量，并根据这些资料制定订出合理的油气田开发方案，保证油气田在完成开发井网钻探后，获得较高的采收率。要找到石油和天然气必须钻井；要开采石油和天然气，更需要钻井。钻井地质工作贯穿于石油勘探和油气田开发的全过程。钻井地质工作是在钻井过程中，取全取准直接和间接反映地下地质情况的资料数据（表1−1）[1]①，为油气评价提供重要依据。各项地质录井工作质量的好坏，将直接关系到能否迅速查明地下地层、构造及含油、气情况，影响油田的勘探速度和开发效果。因此，钻井地质工作是整个油田勘探开发过程中的一项非常重要的工作。第一节钻井地质设计在钻探之前，需要编制一个钻探的总体设计。在总体设计中规定了勘探或开发总任务，包括全区勘探开发的程序与方法、井别、井位部署等。钻井地质设计是根据钻探总体设计的要求编制的。它是完成总体设计任务的一个部分，也是顺利完成钻探任务必不可少的一环。一、井别根据勘探和开发阶段的不同及钻探目的差异，对井别划分和井号编排提出以下规定。（一）井别划分1.探井分类（1）地质井在盆地普查阶段，由于地层、构造复杂，用地球物理勘探方法不能发现和查明地层、构造，为了确定构造位置、形态和查明地层层序及接触关系而钻探的井。（2）参数井（区域探井）在油气区域勘探阶段，在已完成地质普查或物探普查的盆地或坳陷内，为了解一级构造单元的区域地层层序、厚度、岩性、生油、储油和盖层条件、生储盖组合关系，并为物探解释提供参数而钻的探井。它属于盆地（坳陷）进行区域早期评价的探井。（3）预探井在油气勘探的圈闭预探阶段，在地震详查的基础上，以局部圈闭、新层系或构造带为对①据中国海洋石油有限公司《勘探监督手册》，2002年6月。2象，以发现油气藏、计算控制储量和预测储量为目的的探井。它属于新油气藏（田）的发现井。按其钻井目的又可将预探井分为：①新油气田预探井，它是在新的圈闭上找新的油气田的探井；②新油气藏预探井，它是在油气藏已探明边界外钻的探井，或在已探明的浅层油气藏之下，寻找较深油气藏的探井。表1-1探井取全取准10类92项资料资料类别项目内容（一）井位资料（1）井位（2）井别（3）井位坐标（4）海拔高度（二）岩屑资料（5）岩性（6）结构（7）荧光（8）含油程度（9）化石（10）缝缝（11）洞洞（三）岩心资料（包括井壁取心）（12）取心井段、进尺、心长、收获率（13）壁心设计颗数、实取颗数、收获率（14）岩性（15）结构（16）构造（17）缝缝（18）洞洞（19）接触关系（20）化石（21）地层倾角（22）荧光（23）含油程度（24）含气情况（25）破碎、磨损情况（四）钻井液及压力资料（26）泵冲次（27）钻井液体积，进、出口温度、密度、电阻率（28）出口流量、入口流量（29）性能（30）钻井液处理（31）槽面显示（32）漏失（33）井涌、井喷（34）地层压力（35）泥（页）密度（五）钻时、气测及工程资料（36）钻时（37）气测值（38）组分（39）全脱气分析（40）放空（41）后效气（42）大钩负荷（43）钻压（44）扭矩（45）立管压力（46）转盘转速（47）井深（48）二氧化碳、硫化氢气体、氢气（49）主录井图（50）碳酸盐含量（六）测井资料（51）标准测井（52）综合测井（感应或侧向系列，密度、中子系列）（53）放大曲线（54）地层倾角测井（55）垂直地震测井（56）电缆测试（57）工程测井（58）其它测井（七）试油或测试资料（59）完井方法（60）射孔资料（61）洗井液和诱喷（62）求产（63）压力（64）温度（65）原油含水、含砂（66）井间干扰或层间干扰（八）特殊作业资料（67）酸化（68）压裂（69）无电缆射孔（70）打水泥塞（71）封隔器、地层测试试油资料（九）分析化验资料（72）岩石矿物（73）油层物性（74）古生物（75）三敏试验（76）无机分析（77）力学试验（78）岩屑热解色谱分析（79）罐装气分析（80）酸解烃分析（81）生油指标（82）地面原油性质（83）天然气性质（84）地层水性质（85）高压物性（86）开发试验（87）扫描电镜、绝对年龄（十）井身资料（88）完井井深（89）井身结构（90）井身质量（91）工程大事纪要（92）侧钻资料（4）评价井在地震精查的基础上（复杂区应在三维地震评价的基础上），在已获得工业性油气流的圈闭上，为查明油气藏类型、构造形态、油气层厚度及物性变化，评价油气田的规模、产能及经济价值，以建立探明储量为目的而钻的探井。滚动勘探开发中与新增储量密切相关的井，亦可列为评价井。（5）水文井为了解水文地质问题和寻找水源而钻探的井。2.开发类井的分类（1）开发井如地震精查构造图可靠、评价井所取的地质资料比较齐全、探明储量的计算误差在规定范围以内时，可根据编制的该油气田开发方案，为完成产能建设任务按开发井网所钻的井。对探明储量风险较大，或地质构造复杂、储集层岩性变化大的油气藏，可减小开发方案内所拟定的开发井网密度，先钻一套基础井网，作为开发准备井。为落实探明储量，准备产能建设，获得试采资料，进行油藏工程研究作好开发准备。逐步将油气田转入正式开发。3（2）调整井油气田全面投入开发若干年后，根据开发动态及油藏数值模拟资料，为提高储量动用程度，提高采收率，需要分期钻一批调整井，根据油气田调整开发方案加以实施。（二）井号编排1.探井井号编排（1）参数井以基本构造单元——盆地统一命名。取井位所在盆地名称的第一个汉字加“参”字组成前缀，后面再加盆地内参数井序号（阿拉伯数字）命名。如江汉盆地第一口参数井命名为“江参1井”。（2）预探井以井位所在的十万分之一分幅地形图为基本单元命名或以二级构造带名称命名。取地形图分幅名称的第一个汉字加分幅地形图单元内预探井布井顺序号命名。若地形图分幅名称的第一个汉字与该盆地其它地形图分幅名称的第一个汉字或区域探井号字头同音或同字，应选用地形图分幅名称中不同音、不同字的字作为井号字头。若设计预探井井位所在的地形图分幅名称与其它幅或区域探井所在的二级构造单元名称均同音或同字，则可选用地形图分幅内，次一级地名中的第一个或其它汉字为井号的字头。以二级构造带或次一级构造命名时，采用二级构造带或次一级构造名称中的某一汉字加该构造带上预探井布井顺序号命名。预探井井号应采用1～2位阿拉伯数字。（3）评价井以发现工业油气流之后的控制储量所命名的油气田（藏）名称为基础，取井位所在油气田（藏）名称的第一个汉字命名。没有控制储量的以预测储量所命名的油气田（藏）名称为准进行井号命名。若油气田（藏）名称的第一个汉字与该盆地内其它井别井号命名的字头或其它油气田（藏）名称中的字同音或同字时，应由第一个以外的汉字，加油气田（藏）内评价井布井顺序号组成。评价井井号应采用3位阿拉伯数字。（4）地质井以一级构造单元统一命名。取井位所在一级构造单元名称的第一个汉字加大写汉语拼音字母“D”组成前缀，后面再加一级构造单元内地质井布井顺序号（阿拉伯数字）命名。（5）水文井以一级构造单元统一命名。取井位所在一级构造单元名称的第一个汉字加大写汉语拼音字母“S”组成前缀，后面再加一级构造单元内水文井布井顺序号命名（6）定向井定向井的井号命名应在上述规定基础上，在井号的后面加小写汉语拼音字母“x”，再加阿拉伯数字命名。如柳1x2井表示柳1井井口处钻探的第二口定向井。2.开发井井号编排开发井按井排编号，按油气（藏）名称的第一个汉字－井排－井号命名。3.海上钻井井号编排[2]海上钻井井名采用多级命名法，由构造名称、区块编号及井的编号三部分组成。井名排序依次为井所在的方度区名称、方分块顺序号、构造编号、井类、井口平台、井的编号及特4殊井别名称。海上钻井井名的符号采用汉语拼音的缩写字头加编号的组合方式。汉语拼音字头采用2个，最多不得超过4个。同一海域的井名符号不能重复。（1）海上探井井号编排海上探井按方度区－方分块－构造－井号命名方案。方度区采用经度1°、纬度1°面积分区，每方度区用海上或岸上地名命名。方度区内以经度10'、纬度10'划分方分块，每一个方度区可分为36方分块。每方分块内根据地震解释对构造进行编号，每个构造上所钻第一口井为预探井。如BZ28－1－1井即渤中（Bozhong）方度区28方分块1号构造1号探井。探井为直井不再加标注；若为斜井，在其井号后加小写英文字母d；若为水平井，在其号后加小写英文字母h。（2）海上开发井井号编排有生产平台开发井，在构造编号后加井口平台编号再加开发井号。井口平台号按开发方案设计命名，用大写英文字母表示（S除外）。在原开发方案之外，后期加入的平台，按投入时间的先后命名其平台号；无生产平台的开发井，在构造编号后、井号前加大写英文字母“S”，如LD22－1－S1井，代表LD22－1气田的一口采气井。（3）海上特殊井井号编排海上特殊井的命名是在井号后用不同的小写英文字母表示。侧钻井命名是在原井号之后按照侧钻的先后顺序，加大写英文字母“S”，并配置小写英文字母组合成。如WZ10－3－5Sd井为WZ10－3－5井第四次侧钻井。多底井命名是在原生产井井号后加大写英文字母“M”，并配置小写英文字母组合成。如QHD32－6－B3Mb井为QHD32－6油田B平台3井第二个多底井。报废后重钻井命名，海上钻井因工程等原因报废后，再在其近旁重新钻井，这类井的命名是在原井号之后加大写英文字母“R”，并配置小写英文字母组成。如LD30－1－1Ra井是LD30－1－1井报废后重钻的第一口井。水源井的命名是在其井号的右下标处加小写英文字母“w”，如QHD32－6－D1w为QHD32－6油田D平台第一口水源井。气源井的命名是在其井号的右下标处加小写英文字母“g”，如SZ36－1－D2g为SZ36－1油田D平台第二口注气气源井。二、直井地质设计由于井别不同，钻探目的不同，其地质设计内容及要求也不完全一致，但设计时所考虑的因素、设计的步骤和方法大体上相似。（一）设计内容探井一般包括以下十二项设计内容[1]。1.基本数据井号，井别，井位，设计井深，目的层，完钻层位及原则。井位：井位坐标、海上探井填写经纬度，地面海拔、海上探井填写水深，地理位置，构造位置，测线位置。其余各项根据“勘探方案审定纪要”或单井任务书的要求制定。2.区域地质简介5地质构造概况及邻井钻探成果。3.设计依据及钻探目的①设计依据：“勘探方案审定纪要”或单井任务书、部署设计井时用的构造图、时间剖面、邻井实钻资料。②钻探目的：根据“勘探方案审定纪要”或单井任务书填写。4.设计地层剖面及预计油、气、水层位置包括层位、底界深度、厚度、分段岩性简述（参数井）、地层产状和故障提示；预计油、气、水层位置是按地区性油气组合或分目的层叙述油气水层在纵向上的分布情况。5.地层孔隙压力预测和钻井液性能使用要求邻井实测压力成果，压力预测曲线，钻井液类型、性能及使用原则要求。6.取资料要求①岩屑录井：取样井段、间距、数量。②钻时、气测、工程录井：测量内容、井段、测点间距及特殊要求（仪器型号、测量后效、钻井液取样做真空蒸馏等）。③钻井液录井及氯离子滴定：测量内容、测量井段、测点间距及要求。参数井、重点预探井进行氯离子含量测量，录井间距根据需要确定。④荧光录井：按岩屑录取间距逐包进行荧光检查、岩心全部做荧光检查、储集层和含油气岩性进行氯仿浸泡定级。⑤地化录井：井段、采样间距、分析参数等。⑥钻井取心及井壁取心：设计钻井取心井段、进尺、取心目的、原则等（取心井进尺不得少于总进尺的3%－5%，并留有机动）；井壁取心根据钻井过